側(cè)色學(xué)基本色學(xué)及相關(guān)知識(shí)實(shí)用教案

1、 色刺激（Colour stimulus） 引起顏色知覺(jué)的光 。 表色系（Colour specification system） 由于顏色刺激而產(chǎn)生的顏色知覺(jué)體系 。 混色系基于心理物理色而建立起來(lái)(q li)的表色系，如1931CIEXYZ系統(tǒng)。 顯色系將顏色按照感知色的特征在顏色空間進(jìn)行有序排列所構(gòu)成的系統(tǒng)，如孟塞爾顏色系統(tǒng) 。第一節(jié) CIE標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)色度學(xué)系統(tǒng)第1頁(yè)/共96頁(yè)第一頁(yè)，共97頁(yè)。混色系與顯色(xin s)系之間的關(guān)系 混色系混色系顯色系顯色系 顏色的辨別顏色的辨別 心理物理色心理物理色 知覺(jué)色知覺(jué)色 辨別的基準(zhǔn)辨別的基準(zhǔn)心理物理學(xué)概念心理物理學(xué)概念 心理概念心理

2、概念辨別的依據(jù)辨別的依據(jù)以色感覺(jué)建立的以色感覺(jué)建立的表色系表色系以知感覺(jué)建立的以知感覺(jué)建立的表色系表色系表色原理表色原理光的混合光的混合標(biāo)準(zhǔn)物體色（如標(biāo)準(zhǔn)物體色（如色卡）色卡）表色對(duì)象表色對(duì)象色光（包括物體色光（包括物體反射光）反射光）物體表面色物體表面色表色方法表色方法CIE光譜三刺激值光譜三刺激值色調(diào)、明度、飽和度色調(diào)、明度、飽和度第2頁(yè)/共96頁(yè)第二頁(yè)，共97頁(yè)。標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)照明體“照明體”：指特定的光譜能量分布，這一光譜能量分布不一定(ydng)由一個(gè)光源直接提供，也不一定(ydng)能用特定光源來(lái)實(shí)現(xiàn)?！肮庠础保褐刚鎸?shí)存在的物理輻射體。 CIE推薦使用過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)照明體：標(biāo)準(zhǔn)照明

3、體A、B、C和D 。第3頁(yè)/共96頁(yè)第三頁(yè)，共97頁(yè)。標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)照明體A 標(biāo)準(zhǔn)照明體標(biāo)準(zhǔn)照明體A是相是相當(dāng)于黑體加溫到時(shí)當(dāng)于黑體加溫到時(shí)所輻射出的光，它所輻射出的光，它的色度坐標(biāo)落在了的色度坐標(biāo)落在了CIE 1931色度圖的色度圖的普朗克軌跡上。普朗克軌跡上。相對(duì)光譜相對(duì)光譜(gungp)功率分功率分布曲線布曲線 第4頁(yè)/共96頁(yè)第四頁(yè)，共97頁(yè)。標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)照明體B標(biāo)準(zhǔn)照明體標(biāo)準(zhǔn)照明體B代表相代表相關(guān)色溫約為關(guān)色溫約為4874K的的直射陽(yáng)光，它的色度直射陽(yáng)光，它的色度坐標(biāo)緊靠坐標(biāo)緊靠(jn ko)普普朗克軌跡。朗克軌跡。相對(duì)光譜功率分布曲相對(duì)光譜功率分布曲線線 第5頁(yè)/共9

4、6頁(yè)第五頁(yè)，共97頁(yè)。標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)照明體C 標(biāo)準(zhǔn)照明體標(biāo)準(zhǔn)照明體C代表代表相關(guān)色溫大約為相關(guān)色溫大約為6774K的平均日光的平均日光(rgung)，其光色，其光色近似陰天天空的日近似陰天天空的日光光(rgung)，色度，色度坐標(biāo)位于普朗克軌坐標(biāo)位于普朗克軌跡的下方。跡的下方。相對(duì)光譜功率分布相對(duì)光譜功率分布曲線曲線 第6頁(yè)/共96頁(yè)第六頁(yè)，共97頁(yè)。標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)照明體D 標(biāo)準(zhǔn)照明體D代表了各種時(shí)相日光的相對(duì)光譜功率分布，亦稱(chēng)為典型日光或重組日光。它是由一條位于普朗克軌跡上方的一條典型日光色度軌跡。 標(biāo)準(zhǔn)照明體D與實(shí)際日光具有比較相近的相對(duì)光射功率分布，并且(bngqi)比標(biāo)準(zhǔn)照

5、明體B、C更符合實(shí)際日光的色度坐標(biāo)，因此CIE優(yōu)先推薦了標(biāo)準(zhǔn)照明體D65(相當(dāng)于相關(guān)色溫大約為6504K的日光 ) 。第7頁(yè)/共96頁(yè)第七頁(yè)，共97頁(yè)。在不能應(yīng)用在不能應(yīng)用D65時(shí)，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)照明體時(shí)，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)照明體D50(相關(guān)相關(guān)(xinggun)色溫色溫5000K)、D55 (相相關(guān)關(guān)(xinggun)色溫色溫5500K)和和D75 (相關(guān)相關(guān)(xinggun)色溫色溫: 7500K)D50、D55和和D75的相對(duì)光譜功率分布曲線的相對(duì)光譜功率分布曲線 第8頁(yè)/共96頁(yè)第八頁(yè)，共97頁(yè)。類(lèi)型類(lèi)型照明體照明體色度坐標(biāo)色度坐標(biāo)相關(guān)色溫相關(guān)色溫xyK標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)F10.31310.337164

6、30F20.37210.37514230F30.40910.39413450F40.44020.40312940F50.31380.34526350F60.37790.38824150寬帶寬帶F70.31290.32926500F80.34580.35865000F90.37410.37274150三窄帶三窄帶F100.34580.35885000F110.38050.37694000F120.43700.40423000F照明(zhomng)體 第9頁(yè)/共96頁(yè)第九頁(yè)，共97頁(yè)。紅綠藍(lán)試驗(yàn)(shyn)光白背景(bijng)觀測(cè)(gunc)角限制屏EYE黑色隔板測(cè)試濾色片2第10頁(yè)/共96頁(yè)第

7、十頁(yè)，共97頁(yè)。物體受到光的照射后，能夠吸收全部或部分波長(zhǎng)范圍光的能量，并將吸收的光能轉(zhuǎn)化為熱能，其余波長(zhǎng)的光被反射(fnsh)或透射出去，作用于人眼后產(chǎn)生顏色的感覺(jué)。它們所表現(xiàn)的顏色，就是被吸收光的補(bǔ)色。（一）吸收(xshu)第11頁(yè)/共96頁(yè)第十一頁(yè)，共97頁(yè)。（二）反射(fnsh)鏡面反射 發(fā)生于平而光滑的表面，當(dāng)光以某種角度照射在這種平面上，則以相同(xin tn)角度 (與樣品表面法線的夾角) 反射出一部分光，而且與入射光的波長(zhǎng)無(wú)關(guān)。鏡面反射光的多少?zèng)Q定了物體的光澤度。漫反射 一般發(fā)生在不平且粗糙的表面上，入射光以很多不同的角度被反射出來(lái)。漫反射也可由光滑表面下面的散射引起。大部分半

8、透明體及不透明體的平滑表面，同時(shí)具有(jyu)鏡面反射和來(lái)自表面下散射引起的漫反射。第12頁(yè)/共96頁(yè)第十二頁(yè)，共97頁(yè)。（三）透射(tu sh)透射是指入射光照射(zhosh)在物體上后穿過(guò)物體的現(xiàn)象。（1）沒(méi)有吸收和散射，全部(qunb)透過(guò)，無(wú)色透明體；（2）沒(méi)有吸收，部分光被散射，部分被透過(guò)，白色半透明體；（3）全部(qunb)被反（散）射，沒(méi)有吸收透過(guò)，白色不透明體；（4）全部(qunb)吸收，無(wú)反（散）射，無(wú)透過(guò)，黑色不透明體；（5）透過(guò)、吸收和散射作用都存在，有色的半透明體；（6）部分吸收，部分透過(guò)，沒(méi)有散射，透明有色體；（7）部分吸收，部分反（散）射，無(wú)透過(guò)，有色不透明體。第1

9、3頁(yè)/共96頁(yè)第十三頁(yè)，共97頁(yè)。藍(lán)色和紅色染料染樣品(yngpn)的反射率曲線 A艷藍(lán)色染料(rnlio)1%（owf） B艷藍(lán)染料(rnlio)2%（owf）C 深藍(lán)色染料(rnlio) D紅色染料(rnlio)第14頁(yè)/共96頁(yè)第十四頁(yè)，共97頁(yè)。用物體的光譜(gungp)反射率因數(shù)（spectral reflectance factor）來(lái)表示它對(duì)光源的吸收和反射特性 。光譜反射率因數(shù)（spectral reflectance factor）的定義：在給定的立體角、限定(xindng)的方向上，待測(cè)物體反射的輻通量與在相同照明、相同方向上完全反射漫射體反射的輻通量之比。 第15頁(yè)/共9

10、6頁(yè)第十五頁(yè)，共97頁(yè)。(1)樣品測(cè)量孔 (2)漫反射積分球 (3)脈沖氙燈 (4)D65濾光片 (5)UV濾光裝置(zhungzh)(6)樣品測(cè)量光束 (7)樣品測(cè)量接收器 (8)參比測(cè)量光束 (9)參比光束接收器(10)鏡面反射阱 (11)透射樣品放置槽 (12)電子計(jì)算機(jī)（12） 電子計(jì)算機(jī)光電二極管第16頁(yè)/共96頁(yè)第十六頁(yè)，共97頁(yè)。（一）儀器內(nèi)測(cè)量(cling)用光源鎢絲燈脈沖(michng)氙燈最佳的儀器內(nèi)照明光源(gungyun)應(yīng)為高強(qiáng)度脈沖氙燈，而且通過(guò)濾光片模擬D65標(biāo)準(zhǔn)照明體的光譜功率分布 。（二）照明和測(cè)量條件1971年CIE正式推薦了幾種測(cè)色標(biāo)準(zhǔn)照明和觀察條件，統(tǒng)一

11、了顏色測(cè)量和評(píng)價(jià)方式、減少照明和觀察條件對(duì)光譜反射函數(shù)實(shí)測(cè)結(jié)果的精確度的影響、提高測(cè)量精度。第17頁(yè)/共96頁(yè)第十七頁(yè)，共97頁(yè)。45/垂直(chuzh)（45/0）樣品被一束或多束樣品被一束或多束光照明，照明光束光照明，照明光束的軸線與樣品表面的軸線與樣品表面的法線成的法線成455，觀察方向與樣品的觀察方向與樣品的法線之間的角度不法線之間的角度不超過(guò)超過(guò)10，照明光，照明光束的任一光線和照束的任一光線和照明光軸之間的夾角明光軸之間的夾角不超過(guò)不超過(guò)8，觀察光，觀察光束在觀察中也應(yīng)該束在觀察中也應(yīng)該遵守遵守(znshu)同同樣的限制樣的限制 。第18頁(yè)/共96頁(yè)第十八頁(yè)，共97頁(yè)。垂直(chu

12、zh)/45（0/45）照明光束的軸線與樣照明光束的軸線與樣品表面的法線之間的品表面的法線之間的角度不超過(guò)角度不超過(guò)10，照，照明光束的任一光線明光束的任一光線(gungxin)和照明和照明光軸之間的夾角不超光軸之間的夾角不超過(guò)過(guò)8，觀察光束在，觀察光束在在觀察中也應(yīng)該遵守在觀察中也應(yīng)該遵守同樣的限制同樣的限制 。第19頁(yè)/共96頁(yè)第十九頁(yè)，共97頁(yè)。漫射/垂直(chuzh)（d/0）用積分球照明用積分球照明(zhomng)樣品，樣品樣品，樣品的垂直線和光測(cè)軸之間的的垂直線和光測(cè)軸之間的夾角不應(yīng)超過(guò)夾角不應(yīng)超過(guò)10，積，積分球的直徑可以是任意大分球的直徑可以是任意大小，但其開(kāi)孔的總面積不小，但

13、其開(kāi)孔的總面積不能超過(guò)積分球內(nèi)部反射總能超過(guò)積分球內(nèi)部反射總面積的面積的10，觀察光束，觀察光束的任一光線和觀察軸之間的任一光線和觀察軸之間的夾角不應(yīng)超過(guò)的夾角不應(yīng)超過(guò)5。 第20頁(yè)/共96頁(yè)第二十頁(yè)，共97頁(yè)。垂直(chuzh)/漫射（0/d）照明光束的軸線與樣品表照明光束的軸線與樣品表面的法線之間的角度面的法線之間的角度(jiod)不超過(guò)不超過(guò)10，反，反射通量由積分球來(lái)聚集，射通量由積分球來(lái)聚集，照明光束的任一光線和照照明光束的任一光線和照明光軸之間的夾角不超過(guò)明光軸之間的夾角不超過(guò)5，積分球的直徑可以是，積分球的直徑可以是任意大小，但開(kāi)孔的總面任意大小，但開(kāi)孔的總面積不能超過(guò)積分球內(nèi)部

14、反積不能超過(guò)積分球內(nèi)部反射總面積的射總面積的10 。光澤(gungz)吸收阱第21頁(yè)/共96頁(yè)第二十一頁(yè)，共97頁(yè)。（三）單色器作用：將復(fù)色光分解成單色光，再由光電檢出器按相應(yīng)(xingyng)的波長(zhǎng)檢出。經(jīng)單色器分光(fn un)后出來(lái)的單色光照射到光電檢出器上轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換成為計(jì)算機(jī)可以處理的數(shù)據(jù) 。（四）光電檢出器第22頁(yè)/共96頁(yè)第二十二頁(yè)，共97頁(yè)。品牌品牌產(chǎn)品型號(hào)產(chǎn)品型號(hào)愛(ài)色麗（愛(ài)色麗（X-Rite）CE7000A，color i7,color i5, CE2180，CE-XTH, CE-XTS，SP60/62/64德塔顏色（德塔顏色（Datacolor） SF6

15、50，SF600, SF550，SF400，DF110，DF245亨特立（亨特立（HunterLab） UltraScan Pro，UltraScan VIS，ColorQuest XE，MiniScan XE，LabScan XE柯尼卡美能達(dá)柯尼卡美能達(dá)（KonicaMinolta）CM-3700d，CM-3600d，CM3500d，CM2600d，CM2300d，CM2500c光譜光度儀的常見(jiàn)品牌(pn pi)和型號(hào) 第23頁(yè)/共96頁(yè)第二十三頁(yè)，共97頁(yè)。 三原色光： 紅 （R） 700nm 綠（G） 藍(lán)（B） 確定三原色光的理由(lyu)： 700nm是可見(jiàn)光譜的紅色末端，而和是兩個(gè)較

16、為明顯的汞亮線譜，三者比較容易從光譜中精確地分離出來(lái)。五、 CIEXYZ 系統(tǒng)(xtng)色度計(jì)算方法第24頁(yè)/共96頁(yè)第二十四頁(yè)，共97頁(yè)。某一光源(gungyun)的光譜功率分布函數(shù) 光譜三刺激值與波長(zhǎng)的關(guān)系函數(shù)在某一波長(zhǎng)的三刺激值為有： S r g b drKSrddgKSgddbKSbd（一）RGB與XYZ的計(jì)算方法rgb第25頁(yè)/共96頁(yè)第二十五頁(yè)，共97頁(yè)。 在可見(jiàn)光譜范圍內(nèi)進(jìn)行積分，即得到該光源(gungyun)的三刺激值 ： drKSrdgKSgdbKSb第26頁(yè)/共96頁(yè)第二十六頁(yè)，共97頁(yè)。700( )( )( )400700( )( )( )400700( )( )( )

17、400XkS R xdYkSRydZkSR zd700()()400100kSyd第27頁(yè)/共96頁(yè)第二十七頁(yè)，共97頁(yè)。（二）CIE 色度(s d)坐標(biāo)及色度(s d)圖 ZYXZzZYXYyZYXXx第28頁(yè)/共96頁(yè)第二十八頁(yè)，共97頁(yè)。CIE 1931 x,y 色度圖 第29頁(yè)/共96頁(yè)第二十九頁(yè)，共97頁(yè)。CIE 1931標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激(cj)值曲線 第30頁(yè)/共96頁(yè)第三十頁(yè)，共97頁(yè)。色度圖上顏色的大致(dzh)分布第31頁(yè)/共96頁(yè)第三十一頁(yè)，共97頁(yè)。CIE 1964補(bǔ)充(bchng)標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)觀察者三刺激值曲線 第32頁(yè)/共96頁(yè)第三十二頁(yè)，共97頁(yè)。CIE 19

18、64補(bǔ)充(bchng)標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)色度圖第33頁(yè)/共96頁(yè)第三十三頁(yè)，共97頁(yè)。CIE 1931系統(tǒng)與系統(tǒng)與CIE 1964系統(tǒng)觀察者光譜三刺系統(tǒng)觀察者光譜三刺激值曲線激值曲線(qxin)比較比較第34頁(yè)/共96頁(yè)第三十四頁(yè)，共97頁(yè)。主波長(zhǎng)與色純度(chnd)計(jì)算CIE 1931標(biāo)準(zhǔn)色度系標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)、統(tǒng)、CIE 1964補(bǔ)充標(biāo)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)，完成了準(zhǔn)色度系統(tǒng)，完成了用數(shù)字表示顏色用數(shù)字表示顏色(yns)的目的，但很的目的，但很難將日常生活中見(jiàn)到難將日常生活中見(jiàn)到的顏色的顏色(yns)與數(shù)字與數(shù)字聯(lián)系起來(lái)。聯(lián)系起來(lái)。 Y30，x， y是什么顏色是什么顏色(yns)？ 第35頁(yè)/共96頁(yè)第三

19、十五頁(yè)，共97頁(yè)。 結(jié)合顏色的三屬性（色調(diào)、明度、飽和度）提出了與顏色三屬性有關(guān)聯(lián)的一些概念： 主波長(zhǎng) 興奮純度(chnd) 亮度純度(chnd)第36頁(yè)/共96頁(yè)第三十六頁(yè)，共97頁(yè)。主波長(zhǎng) 顏色的主波長(zhǎng)大致相當(dāng)于視神經(jīng)感覺(jué)到的顏色的色調(diào)。 在CIE色度圖上分別標(biāo)出顏色樣品和光源的色度點(diǎn)（即色度坐標(biāo)），連接兩點(diǎn)做一直線，并從光源向樣品色度點(diǎn)的方向延長(zhǎng)與光譜(gungp)軌跡相交，這一交點(diǎn)的波長(zhǎng)就是該顏色樣品的主波長(zhǎng)。 第37頁(yè)/共96頁(yè)第三十七頁(yè)，共97頁(yè)。 如圖，如圖， M和和O分別為樣品分別為樣品顏色（顏色（M）和）和CIE光源光源(gungyun)C的色度點(diǎn)，的色度點(diǎn)，連接兩色度連接兩

20、色度點(diǎn)，其直線點(diǎn)，其直線的延長(zhǎng)線與的延長(zhǎng)線與光譜軌跡相光譜軌跡相交與處，就交與處，就是樣品是樣品M的主的主波長(zhǎng)。波長(zhǎng)。第38頁(yè)/共96頁(yè)第三十八頁(yè)，共97頁(yè)。不是所有不是所有(suyu)的顏色樣品的顏色樣品都有主波長(zhǎng)。都有主波長(zhǎng)。在色度圖上光譜兩端與光源色在色度圖上光譜兩端與光源色度點(diǎn)形成的三角形區(qū)域（紫色度點(diǎn)形成的三角形區(qū)域（紫色區(qū)）內(nèi)的顏色，如圖中的區(qū)）內(nèi)的顏色，如圖中的N點(diǎn)，點(diǎn)，就沒(méi)有主波長(zhǎng)。就沒(méi)有主波長(zhǎng)。N和和O點(diǎn)連，由點(diǎn)連，由O端的延長(zhǎng)線與端的延長(zhǎng)線與光譜的相交點(diǎn)（光譜的相交點(diǎn)（495.7nm）就）就是顏色（是顏色（N）的補(bǔ)色波長(zhǎng)。）的補(bǔ)色波長(zhǎng)。為區(qū)分主波長(zhǎng)和補(bǔ)色波長(zhǎng)，在為區(qū)分主波長(zhǎng)

21、和補(bǔ)色波長(zhǎng)，在補(bǔ)色波長(zhǎng)前加一負(fù)號(hào)，或后面補(bǔ)色波長(zhǎng)前加一負(fù)號(hào)，或后面加加“C”來(lái)表示，樣品來(lái)表示，樣品N的主波長(zhǎng)的主波長(zhǎng)可寫(xiě)成可寫(xiě)成“ 495.7nm”或或“495.7 c nm”也以寫(xiě)成也以寫(xiě)成“c=495.7nm”。第39頁(yè)/共96頁(yè)第三十九頁(yè)，共97頁(yè)。興奮(xngfn)純度 樣品的顏色接近主波長(zhǎng)(bchng)光譜色的程度，稱(chēng)為該樣品顏色的純度 。 色度圖上，用光源點(diǎn)到樣品色度點(diǎn)的距離與光源點(diǎn)到主波長(zhǎng)(bchng)色度點(diǎn)（或補(bǔ)色波長(zhǎng)(bchng)色度點(diǎn)）的距離的比率來(lái)表示純度（彩色，飽和度）時(shí)，稱(chēng)興奮純度 。 興奮純度表示了同一個(gè)主波長(zhǎng)(bchng)的光譜色被光源沖淡后所具有的飽和度。 興

22、奮純度的引入解決了在不同光源下，將不同顏色樣品的飽和度進(jìn)行比較的問(wèn)題 。第40頁(yè)/共96頁(yè)第四十頁(yè)，共97頁(yè)。O：光源：光源(gungyun)色色度點(diǎn)度點(diǎn)M：樣品色度點(diǎn)：樣品色度點(diǎn)L：M的主波長(zhǎng)色的主波長(zhǎng)色度點(diǎn)度點(diǎn) 0000yyyyxxxxOLOMPe興奮(xngfn)純度： 第41頁(yè)/共96頁(yè)第四十一頁(yè)，共97頁(yè)。例：圖中，顏色例：圖中，顏色(yns)（M）的色度坐標(biāo)為（、），光源的色度坐標(biāo)為（、），光源O的色度坐標(biāo)為（的色度坐標(biāo)為（x0、y0），），求顏色求顏色(yns)（M）在光源）在光源O的照射下的興奮純度。的照射下的興奮純度。樣品顏色(yns)（M）的主波長(zhǎng)查等能光譜軌跡色度坐標(biāo)表，

23、光譜色的色度坐標(biāo)值約為：y則有：361.0316.0834.0316.0503.000yyyyPe即樣品顏色（M）的興奮(xngfn)純度為第42頁(yè)/共96頁(yè)第四十二頁(yè)，共97頁(yè)。亮度(lingd)純度 若樣品顏色的純度用亮度(lingd)表示，就稱(chēng)其為亮度(lingd)純度（Pc），或稱(chēng)色度純度。 亮度(lingd)純度表示主波長(zhǎng)的光譜色在樣品顏色中所占的亮度(lingd)比重 。 亮度(lingd)純度無(wú)法在色度圖上表示，但可以通過(guò)計(jì)算得出：yyPyyyyyyyyxxxxPec0000yyPyyyyyyyyxxxxPec0000第43頁(yè)/共96頁(yè)第四十三頁(yè)，共97頁(yè)。 用主波長(zhǎng)和興奮純度的

24、方法來(lái)表示顏色，可給人以具體的印象，表明了一種顏色的色調(diào)和飽和度的概略(gil)情況 。（C1）：386.0546.011yx，（C2）：220.5260.392xy，光源(gungyun)O：oo0.3100.316xy，在CIE1931色度圖上找到樣品(yngpn)（C1）和（C2）的主波長(zhǎng) nmC0 .5941nmC0 .5922 計(jì)算可得到： %821）（ceP%782）（ceP （C1）比（C2）較稍顯橙色，且（C1）有較大的飽和度 。第44頁(yè)/共96頁(yè)第四十四頁(yè)，共97頁(yè)。（三）CIELAB色空間(kngjin) CIE 1931標(biāo)準(zhǔn)色度圖上的色點(diǎn)之間的距離，標(biāo)準(zhǔn)色度圖上的色點(diǎn)之間

25、的距離，與人的視覺(jué)對(duì)顏色變化的判斷與人的視覺(jué)對(duì)顏色變化的判斷(pndun)不不等效。等效。 CIE 1931標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)是不均勻的。標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)是不均勻的。 第45頁(yè)/共96頁(yè)第四十五頁(yè)，共97頁(yè)。這兩個(gè)系統(tǒng)在視覺(jué)均勻性上非常接近，不同的行業(yè)往往根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)、行業(yè)特點(diǎn)以及習(xí)慣選用某一種顏色系統(tǒng)。目前，光源、電視等行業(yè)多選用CIE 1976 顏色系統(tǒng)，在染料、顏料、印刷、紡織印染等行業(yè)以選用CIE 1976 顏色體系的居多。國(guó)際印刷領(lǐng)域也采用了CIE 1976 均勻顏色空間(kngjin)系統(tǒng)作為印刷色彩的顏色匹配與評(píng)價(jià)的方法 。1976年推薦了兩個(gè)(lin )均勻性更好的均勻顏色空間，即CI

26、E 1976L*a*b*顏色空間（CIELAB）和CIE 1976 L*u*v*顏色空間（CIE LUV）。1960年，首先(shuxin)向各國(guó)推薦了CIE 1960 UCS均勻色度圖第46頁(yè)/共96頁(yè)第四十六頁(yè)，共97頁(yè)。 建立建立(jinl)均勻顏色空間的目的均勻顏色空間的目的 1.有效解決有效解決CIE 1931色度圖的不均勻性；色度圖的不均勻性； 2.建立建立(jinl)一個(gè)包括亮度因數(shù)在內(nèi)的三維均一個(gè)包括亮度因數(shù)在內(nèi)的三維均勻顏色體系勻顏色體系 。 第47頁(yè)/共96頁(yè)第四十七頁(yè)，共97頁(yè)。 CIE 1976 L*a*b*均勻(jnyn)顏色空間來(lái)源于亞當(dāng)斯尼克森的色差計(jì)算公式 yV

27、L2 . 9yxVVA 40zyVVB16主要(zhyo)用于紡織、印染等減混色體系 第48頁(yè)/共96頁(yè)第四十八頁(yè)，共97頁(yè)。543200008404. 0021009. 023951. 023111. 02219. 1100 xxxxxVVVVVXX 543200008404. 0021009. 023951. 023111. 02219. 1100yyyyyVVVVVYY543200008404. 0021009. 023951. 023111. 02219. 1100zZzzzVVVVVZZX0、Y0、Z0分別是“標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)白”的三刺激值 第49頁(yè)/共96頁(yè)第四十九頁(yè)，共97頁(yè)

28、。CIE 1964 UCS圖中計(jì)算圖中計(jì)算(j sun)W*的公式的公式 1725*31YW改寫(xiě)(gixi)成 1704.116*310YYW當(dāng)Y0100時(shí)116*3131YYW第50頁(yè)/共96頁(yè)第五十頁(yè)，共97頁(yè)。 將常數(shù)(chngsh)稍作調(diào)整后將亞當(dāng)斯尼克森公式改寫(xiě)成： 16116*310YYL將此公式(gngsh)和等價(jià)的立方根公式(gngsh)代替Vx、Vy、Vz ，代入亞當(dāng)斯尼克森公式(gngsh) 500*310310YYXXa200*310310ZZYYb被稱(chēng)為CIE 1976L*a*b*色差(s ch)公式，與該式相應(yīng)的近似均勻的顏色空間稱(chēng)為CIE

29、1976L*a*b*均勻顏色空間 。上述公式的使用條件為：Y/Y0第51頁(yè)/共96頁(yè)第五十一頁(yè)，共97頁(yè)。當(dāng)滿足條件：X/X00.008856,Y/Y0 0.008856,Z/Z0 時(shí)：03 .903*YYL 00500*YYfXXfa00200*ZZfYYfb）（）（008856. 011616787. 7xxxf其中(qzhng)： 第52頁(yè)/共96頁(yè)第五十二頁(yè)，共97頁(yè)。16116*310YYL (Y/Y00.008856)2122*baCab* abhtgab明度(mn d) ab彩度 ab色調(diào)(s dio)角 第53頁(yè)/共96頁(yè)第五十三頁(yè)，共97頁(yè)。THE CIELAB 色空間(kn

30、gjin)第54頁(yè)/共96頁(yè)第五十四頁(yè)，共97頁(yè)。顏色的習(xí)慣命名通俗易用，但也有不足：1.即便是對(duì)同一樣品，由于觀測(cè)者的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和理解方面的差異，也會(huì)得到不同的描述。2.由于工業(yè)和商業(yè)的興起(xngq)，商人、服裝設(shè)計(jì)師、實(shí)用美術(shù)家等也給色名賦予了新的商業(yè)意義，借以提高其商品價(jià)值，所以顏色的習(xí)慣名稱(chēng)越來(lái)越多。3. 對(duì)于一些顏色，不同行業(yè)有著不同的習(xí)慣稱(chēng)呼。第55頁(yè)/共96頁(yè)第五十五頁(yè)，共97頁(yè)。顏色顏色習(xí)慣名稱(chēng)習(xí)慣名稱(chēng)紅紅妃、粉紅、茜紅、桃紅、血紅、橘紅、櫻紅、妃、粉紅、茜紅、桃紅、血紅、橘紅、櫻紅、大紅、棗紅、赭石、銹紅、紫醬、咖啡、紅棕大紅、棗紅、赭石、銹紅、紫醬、咖啡、紅棕黃黃嫩黃

31、、玉色、韭黃、橘黃、豆沙、米黃、米棕、蜜黃、嫩黃、玉色、韭黃、橘黃、豆沙、米黃、米棕、蜜黃、豆黃、金駝、鼻煙、棕黃、古銅、虎黃、姜黃、鵝黃豆黃、金駝、鼻煙、棕黃、古銅、虎黃、姜黃、鵝黃綠綠嫩綠、果綠、湖綠、翠綠、茶綠、嫩綠、果綠、湖綠、翠綠、茶綠、草綠、墨綠、札綠、橄欖綠、雀綠草綠、墨綠、札綠、橄欖綠、雀綠藍(lán)藍(lán)竹青、湖藍(lán)、中藍(lán)、蔚藍(lán)、翠藍(lán)、艷藍(lán)、青藍(lán)、蚧青、竹青、湖藍(lán)、中藍(lán)、蔚藍(lán)、翠藍(lán)、艷藍(lán)、青藍(lán)、蚧青、蟹青、寶藍(lán)、景藍(lán)、警藍(lán)、藏青、海藍(lán)、品藍(lán)、月藍(lán)蟹青、寶藍(lán)、景藍(lán)、警藍(lán)、藏青、海藍(lán)、品藍(lán)、月藍(lán)紫紫雪青、青蓮、紅蓮雪青、青蓮、紅蓮白白本白、原白、象牙白、漂白本白、原白、象牙白、漂白灰灰棕灰、藍(lán)

32、灰、綠灰、月灰、草灰、湖灰、米灰、銀灰棕灰、藍(lán)灰、綠灰、月灰、草灰、湖灰、米灰、銀灰黑黑元青元青我國(guó)紡織品常用(chn yn)習(xí)慣色名 第56頁(yè)/共96頁(yè)第五十六頁(yè)，共97頁(yè)。色卡系統(tǒng)是根據(jù)顏色的三屬性(shxng)（即色調(diào)、明度和飽和度）做有系統(tǒng)的組織，然后定出各種標(biāo)準(zhǔn)色樣，給予適當(dāng)?shù)姆?hào)或編號(hào)，可作為物體色的比較標(biāo)準(zhǔn)。在一定程度上可用于顏色的傳遞。最著名的是孟塞爾（Munsell）色卡，近些年來(lái)，潘通（Pantone）色卡和NCS（自然色彩）色卡在許多行業(yè)(hngy)也得到了較廣泛的應(yīng)用。 第57頁(yè)/共96頁(yè)第五十七頁(yè)，共97頁(yè)。 孟塞爾（AHMunsell 美國(guó)畫(huà)家 18581918年）

33、。 顏色系統(tǒng)用顏色立體模型來(lái)表示表面色的三種(sn zhn)基本特征：明度、色調(diào)、飽和度 （彩度）。第58頁(yè)/共96頁(yè)第五十八頁(yè)，共97頁(yè)。 1.明度明度 中央軸代表無(wú)彩的黑白系列中性色的明度等級(jí)，稱(chēng)中央軸代表無(wú)彩的黑白系列中性色的明度等級(jí)，稱(chēng)孟 塞 爾 明 度 值 （孟 塞 爾 明 度 值 （ V ） ， 將 亮 度 因 數(shù) 等 于） ， 將 亮 度 因 數(shù) 等 于(dngy)102的理想白定為的理想白定為10，將亮度因數(shù)等于，將亮度因數(shù)等于(dngy)0的理想黑定為的理想黑定為0，將孟塞爾明度軸分為，將孟塞爾明度軸分為明度值由明度值由0到到10，在視覺(jué)上等距離的，在視覺(jué)上等距離的11個(gè)等級(jí)

34、，底個(gè)等級(jí)，底部為部為0（V0），頂部為），頂部為10（V10）。每一明度）。每一明度值代表了某一種顏色在標(biāo)準(zhǔn)照明體下的亮度因數(shù)。值代表了某一種顏色在標(biāo)準(zhǔn)照明體下的亮度因數(shù)。10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0白 灰 黑第59頁(yè)/共96頁(yè)第五十九頁(yè)，共97頁(yè)。2.飽和度（彩度） 用顏色(yns)離開(kāi)中央軸的水平距離來(lái)表示該顏色(yns)的飽和度，稱(chēng)為孟塞爾彩度（C），C表示顏色(yns)離開(kāi)相同孟塞爾明度值的中性灰的程度。孟塞爾彩度也被分成視覺(jué)上相等的若干等級(jí)，在中央軸上的中性灰，彩度為0（C0），離中央軸越遠(yuǎn)，彩度越大。在孟塞爾系統(tǒng)中，通常以兩個(gè)彩度等級(jí)為間隔制作顏色(yns)樣品

35、。 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 中性(zhngxng)色 彩色 飽和色第60頁(yè)/共96頁(yè)第六十頁(yè)，共97頁(yè)。3 .色調(diào) 在孟塞爾色立體的水平剖面上，由中央軸所在的中心指向其圓周的各個(gè)(gg)方向，代表了各種表示原色的色調(diào)，稱(chēng)為是孟塞爾色調(diào)（H），將孟塞爾色調(diào)圓周分成10個(gè)等距的部分，表示10種基本色。 5種主色調(diào)：紅（R）、黃（Y）、綠（G）、藍(lán)（B）、紫（P） 5種中間色調(diào)：黃紅（YR）、黃綠（YG）、藍(lán)綠（BG）、紫藍(lán)（PB）、紅紫（RP） 每種色調(diào)又分成110的10個(gè)等級(jí)，并規(guī)定每種主色調(diào)和中間色調(diào)均定為5。 孟塞爾色調(diào)共有100個(gè) R YR Y YG G BG B

36、 PB P RP 紅 黃紅 黃 黃綠 綠 藍(lán)綠 藍(lán) 紫藍(lán) 紫 紅紫第61頁(yè)/共96頁(yè)第六十一頁(yè)，共97頁(yè)。第62頁(yè)/共96頁(yè)第六十二頁(yè)，共97頁(yè)。標(biāo)定(bio dn)方法 H V/C 含義：色調(diào)含義：色調(diào) 明度明度(mn d)值值/彩度彩度10Y 8/12 色調(diào)是黃（色調(diào)是黃（Y）與）與綠黃（綠黃（GY）的中間色）的中間色 明度明度(mn d)為為8，比較明亮比較明亮 彩度彩度12（具有比較（具有比較高的飽和度）高的飽和度） 第63頁(yè)/共96頁(yè)第六十三頁(yè)，共97頁(yè)。 無(wú)彩的中性色 N V/ 含義：中性色 明度值/ N5/ 明度為5的中性灰 對(duì)彩度低于的中性色，如果要進(jìn)行精確標(biāo)定 ， 則采用N

37、V/(H，C) 含義：中性色 明度值/（色調(diào)，彩度） N8/(Y，0.2) 略為帶一點(diǎn)(y din)黃色的淺灰色，明度值為8 第64頁(yè)/共96頁(yè)第六十四頁(yè)，共97頁(yè)。Munsell 標(biāo)號(hào)(bioho)： 彩色 H V/C 例: 5 Y 8/8 例: N 8/( Y,0.3)第65頁(yè)/共96頁(yè)第六十五頁(yè)，共97頁(yè)。孟塞爾空間(kngjin)第66頁(yè)/共96頁(yè)第六十六頁(yè)，共97頁(yè)。孟塞爾顏色立體 第67頁(yè)/共96頁(yè)第六十七頁(yè)，共97頁(yè)。左側(cè)是紫藍(lán)（5PB），明度值為3時(shí)，紫藍(lán)色彩度最高（5PB3/12），其他明度值的紫藍(lán)顏色(yns)都達(dá)不到這樣高的明度。右側(cè)是黃（5Y），當(dāng)明度值為9時(shí)，黃顏色(

38、yns)的彩度最高（5Y9/14），其他明度值的黃顏色(yns)都達(dá)不到這樣高的明度。孟塞爾顏色立體5PB 、5Y的垂直(chuzh)剖面 第68頁(yè)/共96頁(yè)第六十八頁(yè)，共97頁(yè)。孟塞爾顏色立體的明度值為5的水平(shupng)剖面明度(mn d)值為5的條件下：紅（5R5/12）的彩度最高，黃顏色最高的彩度僅為6（5Y5/6） 在孟塞爾系統(tǒng)中，各種顏色(yns)的最大孟塞爾彩度并不相同，個(gè)別顏色(yns)的孟塞爾彩度值可達(dá)20 。第69頁(yè)/共96頁(yè)第六十九頁(yè)，共97頁(yè)。孟塞爾明度(mn d) 孟塞爾明度(mn d)等級(jí)是由視覺(jué)實(shí)驗(yàn)得到的 孟塞爾第孟塞爾第10級(jí)明度值的亮度級(jí)明度值的亮度(li

39、ngd)因數(shù)：因數(shù)： Y =100 Y/YMgO第70頁(yè)/共96頁(yè)第七十頁(yè)，共97頁(yè)。孟塞爾色調(diào)(s dio)和彩度CIE l931色度圖上表面色的恒定(hngdng)色調(diào)軌跡圖具有相同色調(diào)和彩度，不同明度的顏色(yns)樣品，在CIE 1931色度系統(tǒng)中會(huì)有不同的主波長(zhǎng)和彩度 。第71頁(yè)/共96頁(yè)第七十一頁(yè)，共97頁(yè)。在視覺(jué)(shju)上相等的飽和度差別在CIE 1931色度圖上并不等距。第72頁(yè)/共96頁(yè)第七十二頁(yè)，共97頁(yè)。針對(duì)不同的行業(yè)，有很多色卡產(chǎn)品。在紡織印染行業(yè)，可使用紙版的潘通服裝和家居色彩指南（Pantone For Fashion & Home Color Guid

40、e-Paper ）,新版本潘通紡織色卡采用了全新的名稱(chēng)和封面，新的大號(hào)樣式提供了更佳的視覺(jué)效果。該本扇形色彩指南包含1925種潘通紡織色彩，采用涂面條紋格式制作，以色彩組別分類(lèi)(fn li)，并按色系順序排列，每頁(yè)含七個(gè)顏色，共275頁(yè)。最后附頁(yè)碼檢索，外觀規(guī)格為42mm65mm242mm。方便查找，便于攜帶，十分適合在現(xiàn)場(chǎng)使用。第73頁(yè)/共96頁(yè)第七十三頁(yè)，共97頁(yè)。潘通色卡以圓柱形色立體來(lái)命名顏色，用6位數(shù)字表示。例：16-4728TC（一個(gè)比較暗的藍(lán)色）前兩位數(shù)字（16）表示顏色的明度值，從11到19，11為最淺，最接近白色；19為最深，最接近黑色。第3和4位數(shù)字（47）表示顏色的色相，

41、色立體的橫截面代表著分為64個(gè)色相的色相環(huán)，從第1號(hào)開(kāi)始，它表示綠光黃。如果把色相環(huán)粗分為8部分，那么從鐘表的12點(diǎn)位置開(kāi)始，按順時(shí)針順序，依次為黃、橙、紅、紫、藍(lán)、青、綠。第5和6位（28）代表了顏色在色平面(pngmin)上到圓心的距離，即顏色飽和度的概念。從0到64，0代表位于消色點(diǎn)（圓心），即白、灰、黑。64表示最遠(yuǎn)的點(diǎn)，即顏色最鮮艷。后綴“TC”表示紡織品用棉制色卡，如后綴為“TP”則表示紡織品用紙制色卡，若后綴中有“X”則表示是2003年6月以后的新版本。第74頁(yè)/共96頁(yè)第七十四頁(yè)，共97頁(yè)。 自然色彩系統(tǒng)自然色彩系統(tǒng)(xtng)（Natural Color System，簡(jiǎn)稱(chēng)，

42、簡(jiǎn)稱(chēng)NCS）是由瑞典的物理學(xué)家約翰）是由瑞典的物理學(xué)家約翰森（森（Johansson）在赫林的對(duì)立視覺(jué)理論的基）在赫林的對(duì)立視覺(jué)理論的基礎(chǔ)上于礎(chǔ)上于1937年提出的。年提出的。 一個(gè)視覺(jué)正常的人，無(wú)須用測(cè)量?jī)x器，也不需一個(gè)視覺(jué)正常的人，無(wú)須用測(cè)量?jī)x器，也不需要用顏色樣品進(jìn)行比較，就能利用自然色彩系要用顏色樣品進(jìn)行比較，就能利用自然色彩系統(tǒng)統(tǒng)(xtng)的方法去直接評(píng)價(jià)物體的顏色的方法去直接評(píng)價(jià)物體的顏色 。第75頁(yè)/共96頁(yè)第七十五頁(yè)，共97頁(yè)。 瑞典的色彩中心基金會(huì)（瑞典的色彩中心基金會(huì)（Swedish Color Center Foundation），于），于1979年將其定為年將其定為瑞

43、典國(guó)家顏色標(biāo)準(zhǔn)，并出版了瑞典標(biāo)準(zhǔn)顏色瑞典國(guó)家顏色標(biāo)準(zhǔn)，并出版了瑞典標(biāo)準(zhǔn)顏色圖譜集（圖譜集（Swedish Standard Color Atlas）。）。 挪威、西班牙分別于挪威、西班牙分別于1984年和年和1994年，將年，將NCS確定為本國(guó)的顏色標(biāo)準(zhǔn)。確定為本國(guó)的顏色標(biāo)準(zhǔn)。 NCS除了在歐洲得到廣泛除了在歐洲得到廣泛(gungfn)采用，采用，在包括中國(guó)在內(nèi)的世界各國(guó)，都受到了極大的在包括中國(guó)在內(nèi)的世界各國(guó)，都受到了極大的關(guān)注。關(guān)注。 第76頁(yè)/共96頁(yè)第七十六頁(yè)，共97頁(yè)。NCS基本(jbn)色 根據(jù)赫林的對(duì)立(dul)視覺(jué)理論，NCS定義了六種自然色感知： 兩種無(wú)彩色：白（W）、黑（S

44、） 四種有彩色：黃（Y）、紅（R）、藍(lán)（B）和綠（G）。其中任何一種都與其它五種沒(méi)有相似性。 所有的感知色均由它們與這六種基本色的相似程度來(lái)描述。 按赫林的對(duì)立(dul)色理論，黃藍(lán)、紅綠是兩對(duì)對(duì)立(dul)色，人的視覺(jué)感知認(rèn)為，黃紅屬于暖色，藍(lán)綠屬于冷色，因此對(duì)立(dul)學(xué)說(shuō)在形式上反映了人的“冷”、“暖”視覺(jué)感知 。第77頁(yè)/共96頁(yè)第七十七頁(yè)，共97頁(yè)。 NCS建立的基本原則： 任何(rnh)顏色最多相近似于兩種基本有彩色及無(wú)彩色（黑、白）。 不需要參考有彩色樣品或無(wú)彩色樣品，即可對(duì)顏色進(jìn)行判斷 。第78頁(yè)/共96頁(yè)第七十八頁(yè)，共97頁(yè)。NCS色調(diào)(s dio)環(huán) 表示了順時(shí)針?lè)较?f

45、ngxing)的色調(diào)分度 四個(gè)象限(xingxin)：YR、RB、BG和GY 一種藍(lán)綠色，其中藍(lán)（B）占了60，綠（G）占了40 。B40G表示第79頁(yè)/共96頁(yè)第七十九頁(yè)，共97頁(yè)。NCS基本(jbn)屬性 A. 6種基本色：黃（Y）、紅（R）、藍(lán)（ B）、 綠（G）、白（W）和黑 （S）。 用與其相應(yīng)的大寫(xiě)字母表示(biosh)。 B. 6種基本屬性：黃度（y）、紅度（r）、 藍(lán)度（b）、綠度（g）、白度（w） 和黑度（s）。 用與其相應(yīng)的小寫(xiě)字母表示(biosh)。第80頁(yè)/共96頁(yè)第八十頁(yè)，共97頁(yè)。 C. 6種基本屬性在NCS中對(duì)顏色的描述，以百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，基本屬性和為100。 w+

46、s+y+r+g+b=100 D. 彩度(c)表示一個(gè)顏色與單色調(diào)的純彩色的相近似程度(chngd)，是4種有彩色基本屬性之和。 C=y+r+g+b E. 色調(diào)由與之相似的兩個(gè)基本有彩色的比例決定。 第81頁(yè)/共96頁(yè)第八十一頁(yè)，共97頁(yè)。NCS的標(biāo)注(bio zh)形式 sscc-AB Ss：黑度 Cc：彩度 ：由基本色A向基本色B沿著(yn zhe)順時(shí)針?lè)较虬?100的分度（雙寫(xiě)的字母表示填寫(xiě)兩位數(shù)） A、B：任意兩個(gè)基本有彩色 如2030Y90R 是一個(gè)含有20的黑色和30的有彩色，色調(diào)為10的黃色和90%的紅色，并由屬性之和為100得知，該顏色中白色的含量為50（即白度w1002030

47、50）。第82頁(yè)/共96頁(yè)第八十二頁(yè)，共97頁(yè)。NCS 標(biāo)注：sscc-AB色 whiteness blackness yellow redness blueness greennessA(%) 10 30 0 0 36 24 NCS 黑度(hi d)：s = 30NCS 彩度： c = y + r + b + g = 36+24 = 60NCS 色調(diào)：= 100 g/( b + g) = 100 . 24/( 36+24) = 40 NCS 標(biāo)注: 3060 B40G第83頁(yè)/共96頁(yè)第八十三頁(yè)，共97頁(yè)。 對(duì)于所有的無(wú)彩色（黑、白和灰），它們(t men)的彩度C=0，其標(biāo)注形式： ss00-N 其中N表示無(wú)彩的中性色。 如：3000-N 表示一個(gè)含有30黑色和70白色的純灰色。 第84頁(yè)/共96頁(yè)第八十四頁(yè)，共97頁(yè)。NCS全色 如果一個(gè)顏色(yns)沒(méi)有黑度和白度，即w=s=0，那么其彩度c=100，這個(gè)顏色(yns)被稱(chēng)為